CN110315851A - 打印设备和排出状况判断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种打印设备和排出状况判断方法。根据本发明的实施例，使用包括用于检查各喷嘴的墨排出状况的检查电路的打印头的该打印设备进行以下处理。该打印设备选择作为墨排出状况的检查对象的喷嘴，设置用于检查与所选择的喷嘴相对应的温度检测元件的检测结果的阈值，并且使用该检查电路和所设置的阈值。该打印设备从打印头接收针对所选择的喷嘴的检查结果，基于所接收到的检查结果来确定检查电路为了在后续检查中检查所选择的喷嘴的排出状况所要使用的阈值，并且将所确定的阈值存储在存储器中。

Description

打印设备和排出状况判断方法
技术领域
本发明涉及打印设备和排出状况判断方法，并且更特别地，涉及例如如下的打印设备和排出状况判断方法，其中向该打印设备应用包含具有多个打印元件的元件基板的打印头以根据喷墨方法进行打印。
背景技术
从喷嘴排出墨滴并使这些墨滴附着到纸张薄片、塑料膜或其它打印介质的喷墨打印方法其中之一使用具有生成热能以排出墨的打印元件的打印头。对于根据该方法的打印头，可以使用与半导体制造工艺相同的工艺来形成根据电流的供给来生成热的电热换能器以及用于该电热换能器的驱动电路等。因此，这具有以下优点：换能器喷嘴的高密度安装并且可以实现更高分辨率的打印。
在该打印头中，由于诸如以下等的原因而导致在打印头的喷嘴的全部或一部分中发生墨排出失败：由异物或粘度增加的墨引起的喷嘴的堵塞、困在墨供给通道或喷嘴中的气泡、或者喷嘴表面上的润湿性的变化。为了避免在发生这种排出失败时引起的图像质量下降，优选快速地执行使墨排出状况恢复的恢复操作和通过其它喷嘴的补充操作。然而，为了快速地执行这些操作，正确地并适当地判断墨排出状况以及排出失败的发生是非常重要的。
考虑到该背景，传统上提出了各种墨排出状况判断方法和补充打印方法、以及应用了这些方法的设备。
日本特开2008-000914公开了用于检测正常排出时的温度下降以检测来自打印头的墨排出的失败的方法。根据日本特开2008-000914，在正常排出时，在检测温度达到最高温度的时刻后经过了预定时间之后出现温度下降速率改变的点(特征点)，但在排出失败时没有出现这种点。因此，通过检测特征点的有无来判断墨排出状况。此外，日本特开2008-000914公开了在生成墨排出所用的热能的打印元件的正下方设置温度检测元件的配置，并且作为用于检测特征点的有无的方法，公开了用于通过温度变化的微分处理来将特征点检测为峰值的方法。
日本特开2008-000914中所公开的排出状况判断方法假定在生成墨排出所用的热能的打印元件的正下方设置温度检测元件的配置。因而，温度检测元件的灵敏度由于以下而改变：由在墨排出时产生的热的影响引起的、温度检测元件的电阻值的时间变化；或者通过重复墨排出操作引起的、用于保护打印元件的保护膜的状况的变化。这意味着温度检测元件的检测温度根据打印元件的使用而改变。作为该变化的结果，假定不能正确地判断墨排出状况。
发明内容
因此，作为对上述的传统技术的缺点的回应，设想了本发明。
例如，根据本发明的打印设备和排出状况判断方法使得即使在温度检测元件的灵敏度由于打印元件的使用而改变的情况下，也能够例如正确地判断墨排出状况。
根据本发明的一方面，提供一种打印设备，包括：打印头，其包括：多个喷嘴，其各自被配置为排出墨；多个加热器，其分别设置在所述多个喷嘴中，并且各自被配置为加热墨；多个温度检测元件，其与所述多个加热器相对应地设置；以及检查电路，其被配置为基于通过使用所述多个温度检测元件所获得的温度检测结果来检查所述多个喷嘴的墨排出状况；检查单元，其被配置为通过以下操作来使所述打印头检查墨排出状况：从所述打印头的所述多个喷嘴中选择作为墨排出状况的检查对象的喷嘴，为了检查所选择的喷嘴而设置用于检查所述多个温度检测元件中的与所选择的喷嘴相对应的温度检测元件的温度检测结果的阈值，并且使用所述检查电路和所设置的阈值；接收单元，其被配置为从所述打印头接收通过所述检查单元针对所选择的喷嘴使用所述阈值检查墨排出状况而获得的检查结果；确定单元，其被配置为基于所述接收单元所接收到的检查结果，来确定所述检查电路为了在后续检查中检查所选择的喷嘴的排出状况而要使用的阈值；以及存储单元，其被配置为存储所述确定单元所确定的阈值。
根据本发明的另一方面，提供一种用于打印设备的排出状况判断方法，所述打印设备包括打印头，所述打印头包括：多个喷嘴，其各自被配置为排出墨；多个加热器，其分别设置在所述多个喷嘴中，并且各自被配置为加热墨；多个温度检测元件，其与所述多个加热器相对应地设置；以及检查电路，其被配置为基于通过使用所述多个温度检测元件所获得的温度检测结果来检查所述多个喷嘴的墨排出状况，所述排出状况判断方法包括：检查步骤，用于通过以下操作来利用所述打印头检查墨排出状况：从所述打印头的所述多个喷嘴中选择作为墨排出状况的检查对象的喷嘴，为了检查所选择的喷嘴而设置用于判断所述多个温度检测元件中的与所选择的喷嘴相对应的温度检测元件的温度检测结果的阈值，并且使用所述检查电路和所设置的阈值；从所述打印头接收通过针对所选择的喷嘴使用所述阈值检查墨排出状况而获得的检查结果；基于所接收到的检查结果，来确定所述检查电路为了在后续检查中检查所选择的喷嘴的排出状况而要使用的阈值；以及将所确定的阈值存储在存储器中。
由于即使温度检测元件的灵敏度由于打印元件的使用而改变、也可以正确地判断墨排出状况，因此本发明是特别有利的。
通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的更多特征将变得明显。
附图说明
图1是用于说明根据本发明典型实施例的包括全幅型打印头的打印设备的结构的立体图；
图2是示出图1所示的打印设备的控制配置的框图；
图3的3a、3b和3c是各自示出形成在硅基板上的打印元件附近的多层布线结构的图；
图4是示出使用图3的3a、3b和3c所示的元件基板的温度检测控制配置的框图；
图5是示出在将驱动脉冲施加到打印元件时的、从温度检测元件输出的温度波形和该波形的温度变化信号的图；
图6A、6B和6C是各自示出基于温度检测元件所检测到的温度波形信号的温度变化信号(dT/dt)的波形的时序图；
图7是示出排出判断处理的概要的流程图；
图8是示出根据第一实施例的指定检查结果的变化点的处理的流程图；以及
图9是示出根据第二实施例的排出检查阈值再设置处理的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图来详细说明本发明的典型实施例。
在本说明书中，术语“打印(print、printing)”不仅包括诸如字符和图形等的重要信息的形成，而且还广泛包括打印介质上的图像、图形和图案等的形成或者针对介质的处理，而与它们是否重要以及它们是否被可视化以使人们可在视觉上感知无关。
同样，术语“打印介质(或薄片)”不仅包括在普通打印设备中使用的纸张薄片，而且还广泛包括诸如布料、塑料膜、金属板、玻璃、陶瓷、木材和皮革等的能够接受墨的材料。
此外，与上述对“打印”的定义类似，应当广泛地解释术语“墨”(以下还称为“液体”)。也就是说，“墨”包括如下液体，其中当施加到打印介质上时，该液体可以形成图像、图形和图案等，可以处理打印介质，并且可以处理墨。墨的处理包括例如使在施加至打印介质的墨中所包含的着色剂凝固或不可溶解。
此外，除非另外说明，否则“喷嘴”通常是指墨孔或与该墨孔连通的液体通道，并且“打印元件”是与孔相对应地设置的且是指用于生成用于排出墨的能量的元件。例如，打印元件可以设置在与孔相对的位置中。
以下使用的打印头所用的元件基板(头基板)不仅仅是指由硅半导体制成的基底，而且是指配置有元件和布线等的配置。
此外，“在基板上”不仅仅是指“在元件基板上”，而且还指“元件基板的表面”和“在表面附近的元件基板内”。在本发明中，“内置”不仅仅是指将各个元件作为单独构件配置在基面上，而且是指通过半导体电路制造工艺等在元件基板上一体地形成并制造各个元件。
<安装有全幅型打印头的打印设备(图1)>
图1是示出根据本发明典型实施例的、使用通过排出墨来进行打印的全幅型打印头的打印设备1000的示意配置的立体图。
如图1所示，打印设备1000是行型(line type)打印设备，其中该行型打印设备包括用于输送打印介质2的输送单元1和被配置成与打印介质2的输送方向大致垂直的全幅型(full-line)打印头3，并且在连续地或间歇地输送多个打印介质2的情况下进行连续打印。全幅型打印头3包括沿与打印介质的输送方向相交的方向排列的墨孔。全幅型打印头3设置有：负压控制单元230，用于控制墨通道内的压力(负压)；液体供给单元220，其与负压控制单元230连通；以及液体连接部111，其用作向液体供给单元220的墨供给和排出口。
壳体80设置有负压控制单元230、液体供给单元220和液体连接部111。
注意，打印介质2不限定于裁切薄片，并且可以是连续的卷筒薄片。
全幅型打印头(以下称为打印头)3可以进行利用青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)的墨的全色打印。主储存器和用作用于向打印头3供给墨的供给通道的液体供给单元220连接至打印头3。向打印头3传输电力和排出控制信号的电控制器(未示出)电连接至打印头3。
通过转动以在打印介质2的输送方向上彼此分开了距离F的状态设置的两个输送辊81和82来输送打印介质2。
根据本实施例的打印头3采用使用热能来排出墨的喷墨方法。因此，打印头3的各孔包括电热换能器(加热器)。电热换能器是与各孔相对应地设置的。在根据打印信号将脉冲电压施加到相应的电热换能器时，墨被加热并从相应的孔被排出。注意，打印设备不限于上述的使用打印宽度对应于打印介质的宽度的全幅型打印头的打印设备。例如，本发明还可应用于所谓的串行型(serial type)打印设备，其中该串行型打印设备将孔沿打印介质的输送方向排列的打印头安装在滑架上，并且通过在往复地扫描滑架的情况下向打印介质排出墨来进行打印。
<控制配置的说明(图2)>
图2是示出打印设备1000的控制电路的配置的框图。
如图2所示，打印设备1000由主要控制打印单元的打印机引擎单元417、控制扫描器单元的扫描器引擎单元411和控制打印设备1000整体的控制器单元410形成。集成有MPU和非易失性存储器(EEPROM等)的打印控制器419根据来自控制器单元410的主控制器401的指示来控制打印机引擎单元417的各种机构。扫描器引擎单元411的各种机构由控制器单元410的主控制器401控制。
以下将说明控制配置的详情。
在控制器单元410中，由CPU形成的主控制器401根据ROM 407中所存储的程序和各种参数通过使用RAM 406作为工作区来控制打印设备1000整体。例如，在经由主机I/F 402或无线I/F 403从主机设备400输入打印作业的情况下，图像处理器408根据来自主控制器401的指示来对所接收的图像数据进行预定的图像处理。主控制器401将经过了图像处理的图像数据经由打印机引擎I/F 405发送至打印机引擎单元417。
注意，打印设备1000可以经由无线或有线通信从主机设备400获得图像数据，或者从连接至打印设备1000的外部存储装置(USB存储器等)获得图像数据。无线或有线通信所使用的通信方法不受限制。例如，作为无线通信所使用的通信方法，Wi-Fi或(蓝牙)是适用的。此外，作为有线通信所使用的通信方法，USB(通用串行总线)等是适用的。例如，在从主机设备400输入读取命令的情况下，主控制器401将该命令经由扫描器引擎I/F 409发送至扫描器引擎单元411。
操作面板404是用户为了针对打印设备1000进行输入/输出操作所使用的单元。用户可以经由操作面板404指示诸如复印或扫描操作等的操作，设置打印模式，并且识别来自打印设备1000的信息。
在打印机引擎单元417中，由CPU形成的打印控制器419根据ROM 420中所存储的程序和各种参数通过使用RAM 421作为工作区来控制打印机引擎单元417的各种机构。
在经由控制器I/F 418接收到各种命令或图像数据时，打印控制器419将所接收到的数据暂时保存在RAM 421中。为了将打印头3用于打印操作，打印控制器419使图像处理控制器422将所保存的图像数据转换成打印数据。在生成打印数据时，打印控制器419经由头I/F 427使打印头3执行基于打印数据的打印操作。此时，打印控制器419经由输送控制器426驱动输送辊81和82以输送打印介质2。根据来自打印控制器419的指示，打印头3与打印介质2的输送操作同步地执行打印操作，由此进行打印处理。
头滑架控制器425根据打印设备100的维护状况或打印状况等的操作状态来改变打印头3的朝向和位置。墨供给控制器424控制液体供给单元220，使得供给到打印头3的墨的压力落在适当范围内。维护控制器423在进行针对打印头3的维护操作时，控制维护单元(未示出)中的帽单元或擦拭单元的操作。
在扫描器引擎单元411中，主控制器401根据ROM 407中所存储的程序和各种参数通过使用RAM 406作为工作区来控制扫描器控制器415的硬件资源。这样控制扫描器引擎单元411的各种机构。例如，主控制器401经由控制器I/F 414控制扫描器控制器415中的硬件资源，并且经由输送控制器413输送由用户堆叠在ADF(未示出)上的原稿，由此利用传感器416读取原稿。然后，扫描器控制器415将所读取的图像数据保存在RAM 412中。
注意，打印控制器419可以通过将如上述所述所获得的图像数据转换成打印数据，来使打印头3执行基于扫描器控制器415所读取的图像数据的打印操作。
<温度检测元件的配置的说明(图3的3a-3c)>
图3的3a-3c是各自示出形成在硅基板上的打印元件附近的多层布线结构的图。
图3的3a是示出如下状态的平面图：温度检测元件306以片状形式经由层间绝缘膜307配置在打印元件309下方的层中。图3的3b是沿着3a所示的平面图中的虚线x-x'所截取的截面图。图3的3c是沿着3a所示的虚线y-y'所截取的另一截面图。
在图3的3b所示的x-x'截面图和3c所示的y-y'截面图中，在层叠在硅基板上的绝缘膜302上形成由铝等制成的布线303，并且在布线303上进一步形成层间绝缘膜304。布线303和用作由钛和氮化钛等的层状膜形成的薄膜电阻器的温度检测元件306经由导电插塞305电气连接，其中这些导电插塞305嵌入在层间绝缘膜304中，并且由钨等制成。
接着，在温度检测元件306的上方形成层间绝缘膜307。布线303和用作由氮化钽硅(tantalum silicon nitride)膜等形成的加热电阻器的打印元件309经由导电插塞308电气连接，其中这些导电插塞308贯通层间绝缘膜304和层间绝缘膜307，并且由钨等制成。
注意，在使下层中的导电插塞和上层中的导电插塞连接时，这两者通常通过夹持由中间布线层形成的间隔件来连接。在应用于本实施例的情况下，由于用作中间布线层的温度检测元件的膜厚度小到约几十nm，因此在通路孔工艺时需要针对用作间隔件的温度检测元件膜的过度蚀刻控制的精度。另外，薄的膜在温度检测元件层的图案小型化方面也是不利的。考虑到该情形，在本实施例中，采用贯通层间绝缘膜304和层间绝缘膜307的导电插塞。
为了根据插塞的深度确保导电的可靠性，在本实施例中，贯通一个层间绝缘膜的各导电插塞305具有0.4μm的口径，并且贯通两个层间绝缘膜的各导电插塞308具有0.6μm的较大口径。
接着，通过形成诸如氮化硅膜等的保护膜310、然后在保护膜310上形成含有钽等的抗气蚀膜311，来获得头基板(元件基板)。此外，利用包含光敏树脂等的喷嘴形成材料312来形成孔313。
如上所述，采用在布线303的层和打印元件309的层之间设置有温度检测元件306的独立中间层的多层布线结构。
通过上述配置，在本实施例中所使用的元件基板中，可以针对各打印元件利用与各打印元件相对应地设置的温度检测元件来获得温度信息。
基于温度检测元件所检测到的温度信息以及温度的变化，设置在元件基板中的逻辑电路(检查电路)可以获得表示来自相应打印元件的墨排出的状况的判断结果信号RSLT。判断结果信号RSLT是1位信号，并且“1”表示正常排出且“0”表示排出失败。
<温度检测配置的说明(图4)>
图4是示出使用图3的3a-3c所示的元件基板的温度检测控制配置的框图。
如图4所示，为了检测集成在元件基板5中的打印元件的温度，打印机引擎单元417包括集成有MPU的打印控制器419、用于连接至打印头3的头I/F 427、以及RAM 421。此外，头I/F 427包括：信号生成单元7，用于生成要发送至元件基板5的各种信号；以及判断结果提取单元9，用于基于温度检测元件306所检测到的温度信息来接收从元件基板5输出的判断结果信号RSLT。
对于温度检测，在打印控制器419向信号生成单元7发出指示时，信号生成单元7将时钟信号CLK、锁存信号LT、块信号BLE、打印数据信号DATA和热使能信号HE输出至元件基板5。信号生成单元7还输出传感器选择信号SDATA、恒电流信号Diref和排出检查阈值信号Ddth。
传感器选择信号SDATA包括用于选择用以检测温度信息的温度检测元件的选择信息、向所选择的温度检测元件的通电量指定信息、以及与判断结果信号RSLT的输出指示有关的信息。在例如元件基板5被配置为集成各自包括多个打印元件的五个打印元件阵列的情况下，传感器选择信号SDATA中所包括的选择信息包括用于指定阵列的阵列选择信息和用于指定该阵列的打印元件的打印元件选择信息。另一方面，元件基板5基于与由传感器选择信号SDATA指定的阵列的一个打印元件相对应的温度检测元件所检测的温度信息来输出1位的判断结果信号RSLT。
从判断结果信号RSLT输出的表示正常排出的值“1”和表示排出失败的值“0”是通过在元件基板5中比较从温度检测元件输出的温度信息和由排出检查阈值信号Ddth表示的排出检查阈值电压(TH)而获得的。后面将详细说明该比较处理。
注意，本实施例采用针对五个阵列的打印元件输出1位的判断结果信号RSLT的配置。因此，在元件基板5集成10个打印元件阵列的配置中，判断结果信号RSLT是2位信号，并且该2位信号经由一个信号线被串行地输出至判断结果提取单元9。
从图4显而易见，锁存信号LT、块信号BLE和传感器选择信号SDATA被反馈到判断结果提取单元9。另一方面，判断结果提取单元9基于温度检测元件所检测到的温度信息来接收从元件基板5输出的判断结果信号RSLT，并且与锁存信号LT的下降同步地在各锁存时间段内提取判断结果。在该判断结果表示排出失败的情况下，将与该判断结果相对应的块信号BLE和传感器选择信号SDATA存储在RAM 421中。
打印控制器419基于RAM 421中所存储的已用于驱动排出失败喷嘴的块信号BLE和传感器选择信号SDATA，来从相应块的打印数据信号DATA中擦除针对排出失败喷嘴的信号。作为代替，打印控制器419将用于补充不排出喷嘴的喷嘴添加到相应块的打印数据信号DATA，并且将该信号输出至信号生成单元7。
<排出状况判断方法的说明(图5至图6C)>
图5是示出在将驱动脉冲施加到打印元件时的、从温度检测元件输出的温度波形(传感器温度：T)以及该波形的温度变化信号(dT/dt)的图。
注意，在图5中，温度波形(传感器温度：T)由温度(℃)表示。实际上，将恒电流供给至温度检测元件，并且检测温度检测元件的端子之间的电压(V)。由于该检测电压具有温度依赖性，因此在图5中将该检测电压转换成温度并表示为温度。将温度变化信号(dT/dt)表示为检测电压的时间变化(mV/sec)。
如图5所示，在将驱动脉冲211施加到打印元件309时正常排出墨(正常排出)的情况下，获得波形201作为温度检测元件306的输出波形。在利用波形201表示的温度检测元件306所检测到的温度的温度下降过程中，在正常排出时从打印元件309排出的墨滴的尾部(tail)(附属物(satellite))落到打印介质309的介面并使该介面冷却的情况下，出现特征点209。在特征点209之后，波形201表示温度下降速率急剧增大。另一方面，在排出失败时，获得波形202作为温度检测元件306的输出波形。不同于正常排出时的波形201，没有出现特征点209，并且在温度下降过程中温度下降速率逐渐降低。
图5的最下方的时序图示出温度变化信号(dT/dt)，并且波形203或204表示在将温度检测元件的输出波形201或202处理成温度变化信号(dT/dt)之后所获得的波形。根据系统来适当地选择此时的进行向温度变化信号的转换的方法。根据本实施例的温度变化信号(dT/dt)由在通过滤波器电路(在该配置中为一次微分运算)和反相放大器对温度波形进行处理之后输出的波形来表示。
在波形203中，出现由于在波形201的特征点209之后的最高温度下降速率所引起的峰210。将波形(dT/dt)203与集成在元件基板5内的比较器中预设的排出检查阈值电压(TH)进行比较，并且在波形203超过排出检查阈值电压(TH)的时间段(dT/dt≥TH)内在判断信号(CMP)213中出现表示正常排出的脉冲。
另一方面，由于在波形202中没有出现特征点209，因此温度下降速率低，并且在波形204中出现的峰低于排出检查阈值电压(TH)。还将波形(dT/dt)202与集成在元件基板5内的比较器中预设的排出检查阈值电压(TH)进行比较。在波形202低于排出检查阈值电压(TH)的时间段(dT/dt<TH)内，在判断信号(CMP)213中没有出现脉冲。
因此，通过获得该判断信号(CMP)，可以掌握各喷嘴的排出状况。该判断信号(CMP)用作上述的判断结果信号RSLT。
·排出状况的判断的问题
图6A-6C是各自示出基于温度检测元件所检测到的温度波形信号的温度变化信号(dT/dt)的波形的时序图。
图6A是示出在正确地进行排出判断的情况下的温度变化的曲线(profile)的时序图。在正常排出时的波形203和排出失败时的波形204之间设置排出检查阈值电压(TH)。因此，通过将排出检查阈值电压(TH)和温度变化信号(dT/dt)彼此比较，可以正确地区分排出状况。
如上所述，元件基板采用在用作加热电阻器(电热换能器)的打印元件的正下方设置温度检测元件的配置。这导致发生温度检测元件的制造变化、由在墨排出时产生的热的影响引起的温度检测元件的电阻值的时间变化、通过重复墨排出操作引起的打印元件的保护膜的劣化、以及通过墨中含有的颜料或聚合物的沉积引起的温度检测元件的灵敏度的变化。这表示温度检测元件的检测温度根据各打印元件的使用而改变。作为该变化的结果，可能无法正确地判断墨排出状况。
图6B示出如下情况的示例：作为由于打印元件的保护膜的劣化等而导致打印元件和温度检测元件之间的距离相对较短的结果，对打印元件上的温度变化的检测的灵敏度变高。在这种情况下，即使将预设的排出检查阈值电压(TH)和温度变化信号(dT/dt)彼此比较，尽管打印元件实际处于排出失败状况，但波形204的值也高于排出检查阈值电压(TH)并且误判断为正常排出。
图6C示出如下示例：在使墨的颜料或聚合物成分附着/沉积到打印元件上以在打印元件上形成沉积层的情况下，检测打印元件上的温度变化的灵敏度下降。在这种情况下，即使将预设的排出检查阈值电压(TH)和温度变化信号(dT/dt)彼此比较，尽管打印元件实际处于正常排出状况，波形203的值也低于排出检查阈值电压(TH)并且误判断为排出失败。
如上所述，由于温度检测元件的灵敏度根据各打印元件的使用而改变，因此可能无法正确地检测排出状况。在本实施例中，为了解决该问题，将说明即使温度检测元件的灵敏度针对各打印元件而改变、也设置适当的排出检查阈值的方法。
[第一实施例]
在说明排出判断处理的概要之后，将参考图8所示的流程图来说明在执行使用温度检测元件的排出判断处理时进行的、用于防止由于打印元件的使用状况所引起的排出检查阈值的变化而作出的误判断的排出检查阈值再设置处理。
图7是示出排出判断处理的概要的流程图。图8是示出排出检查阈值再设置处理的流程图。
图7所示的排出判断处理在任何期望的定时执行，并且在该处理的执行时判断各喷嘴的排出状况。
在步骤S11中，打印控制器419指示检查对象喷嘴(打印元件)，并且信号生成单元7根据该指示来通过传感器选择信号SDATA选择检查对象喷嘴。在步骤S12中，基于所选择的喷嘴的当前检查结果的变化点来设置排出检查阈值电压(TH)。作为排出检查阈值电压(TH)，考虑到温度检测元件的特性、墨特性、检测误差、重复检查的变化、检查结果的变化点的容许变化和更新频率等来设置比检查结果的变化点低了预定量的电压。检查结果的该变化点可以通过执行(后面要说明的)排出阈值再设置处理来获得，并且在各预定定时更新。预定定时通过纸张进给计数、打印点数、时刻、上次检查之后的经过时间段、针对各打印作业的定时、针对各打印页的定时、打印头的更换的定时或者打印头的恢复处理的定时等来设置，并且根据系统来适当地设置。
在步骤S13中，通过使用基于检查结果的变化点所计算出的排出检查阈值电压(TH)来执行排出检查。在步骤S14中，确认所选择的喷嘴的排出状况是正常排出状况还是排出失败状况。如果判断结果信号RSLT为“1”，则处理进入步骤S15，并且判断为所选择的喷嘴处于正常排出状况。另一方面，如果判断结果信号RSLT为“0”，则处理进入步骤S16，并且判断为所选择的喷嘴处于排出失败状况。
在步骤S17中，将所选择的喷嘴的排出状况保存在RAM 421中。在步骤S18中，确认是否检查了所有的对象喷嘴。如果判断为检查要继续，则处理返回到步骤S11以选择另一检查对象喷嘴，然后执行步骤S12和后续步骤的处理。另一方面，如果判断为检查要结束，则排出判断处理结束。
之后，根据排出状况判断结果来执行图像质量校正控制和恢复处理等。
接着，将说明指定再设置排出检查阈值所需的各喷嘴的检查结果的变化点的方法。
图8是示出指定检查结果的变化点的处理的流程图。
在步骤S201中，设置排出检查阈值的再设置的对象喷嘴。这通过进行与图7的步骤S11相同的处理来进行。接着，在步骤S202中，将对象喷嘴的排出检查阈值电压(TH)设置为“255”。
从图5至图6C显而易见，将排出检查阈值电压(TH)与从温度检测元件输出的检测温度的温度变化(dT/dt)进行比较。该温度变化的值从物理上以mV/sec为单位表示。然而，在本实施例中，该值用8位而量化地表示。因而，将作为8位表示的最大值的“255”暂时设置为排出检查阈值电压(TH)的值。
在步骤S203中，使用所设置的排出检查阈值电压(TH)来执行排出检查。该排出检查处理与图7的步骤S13相同。在步骤S204中，基于所设置的排出检查阈值电压(TH)来确认所选择的喷嘴的排出状况是正常排出状况还是排出失败状况。如果判断结果信号RSLT为“1”，则处理进入步骤S207。如果判断结果信号RSLT为“0”，则处理进入步骤S205。在步骤S205中，确认排出检查阈值电压(TH)是否为“0”、即最小值。如果排出检查阈值电压(TH)为“0”，则处理进入步骤S207；否则，处理进入步骤S206以使排出检查阈值电压(TH)的值减小“1”，然后返回至步骤S203。
如上所述，在步骤S203-S206的处理中，针对所选择的一个喷嘴，在改变排出检查阈值电压(TH)的值的情况下重复排出检查，由此指定判断结果信号RSLT从“0”改变为“1”的检查结果的变化点。该检查结果的变化点以温度变化波形的峰的值同义。在步骤S207中，将与该检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)的值暂时保存在RAM 421中。
在本实施例中，如上所述，可以将排出检查阈值电压的值设置成256个级。因此，通过针对各喷嘴最多执行256次排出检查，可以指定所有喷嘴的检查结果的变化点。
在步骤S208中，读出预先保存在诸如EEPROM等的非易失性存储器中的与上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)，并且计算所读出的排出检查阈值电压(TH)和与在当前检查处理中获得的检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)之间的差。此外，在步骤S209中，确认所计算出的差的绝对值(|D|)是否大于预定范围(RANGE)。如果|D|≤RANGE、即该差的绝对值落在预定范围内，则处理进入步骤S210以判断为喷嘴处于能够正常排出状况，然后进入步骤S212。另一方面，如果|D|>RANGE、即该差的绝对值落在预定范围外，则处理进入步骤S211以判断为喷嘴处于排出失败状况，然后进入步骤S213。
注意，计算与当前和上次的检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)之间的差，但本发明不限于此。只要在步骤S208中可以使用差来判断喷嘴的状况，就可以计算在当前检查处理和预定的过去检查处理而不是上次检查处理之间的、与检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压的差。例如，可以计算相对于上次之前的检查结果的差。可选地，可以计算相对于过去检查结果的变化点的历史的最大值、最小值或平均值等的代表值的差。
如上所述，基于与所指定的检查结果的变化点有关的信息来判断各喷嘴的排出状况的原因在于：与所指定的喷嘴的检查结果的变化点有关的信息需要是在正常排出状况中获得的值。
考虑到温度检测元件的特性、墨特性、检测误差、重复检查的变化、容许变化和更新频率等根据系统适当地设置了上述的预定范围。在本实施例中，将当前检查结果的变化点相对于上次的变化点离开了多于“-5”的情况设置为用于判断排出失败的范围。基于与各喷嘴的上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)的变化来判断排出状况。然而，在更换了打印头之后的第一次检查中，不存在与上次检查结果的变化点有关的信息，因而参考预先保存在打印头上所安装的非易失性存储器中的与检查结果的变化点有关的信息来进行相同的处理。这样针对各喷嘴判断排出状况。对于被判断为处于排出失败状况的喷嘴，设置禁止排出以尽可能降低图像质量的劣化，并且将该喷嘴作为图像质量校正控制对象喷嘴来处理。
在步骤S212中，针对被判断为处于正常排出状况的喷嘴，基于RAM421中的检查结果的变化点来将排出检查阈值电压(TH)的值确定为新的排出检查阈值电压(TH)。作为排出检查阈值电压(TH)，考虑到温度检测元件的特性、墨特性、检测误差、重复检查的变化、检查结果的变化点的容许变化和更新频率等来设置比检查结果的变化点低了预定量的电压。在排出检查阈值电压的值为255的情况下，设置比与检查结果的变化点相对应的电压低了约5的值。注意，可以将与检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)的值确定为新的排出检查阈值电压。
然后，使用新的排出检查阈值电压来进行更新处理以基于该值判断下一排出状况。此时，可以根据与检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压的值来限制更新后的值。此外，关于与针对被判断为处于排出失败状况的喷嘴的检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压，在不进行更新处理的情况下连续保持上次值，并且基于该值来判断下一排出状况。
在步骤S213中，EEPROM中所保存的排出状况判断结果由各喷嘴的排出状况判断结果来更新，并且用于上述的图像质量校正控制等。
最后，在步骤S214中，确认是否检查了所有的对象喷嘴。如果判断为要继续检查，则处理返回到步骤S201以选择另一检查对象喷嘴，然后执行步骤S202和后续步骤的处理。另一方面，如果判断为要结束检查，则排出判断阈值再设置处理结束。
因此，根据上述实施例，在各预定定时检查各喷嘴以确认检查结果的变化点是否改变，由此针对各喷嘴再设置适当的排出检查阈值电压。因而，即使打印元件或温度检测元件的特性由于各打印元件的不同使用状况而改变，也可以正确地判断各打印元件的排出状况，并且始终进行良好的图像打印。
[第二实施例]
第一实施例说明了针对检查阈值的所有可设置级(在该示例中为256个级)执行排出检查、并且指定检查结果的变化点的示例。然而，检查时间趋于长。本实施例将说明缩短直到指定检查结果的变化点为止的时间的示例。
图9是示出再设置排出检查阈值电压的处理的流程图。注意，在图9中，与已参考图8所述的步骤编号相同的步骤编号表示相同的处理步骤，并且将省略其说明。将仅说明本实施例特有的处理步骤。
在步骤S201之后，在步骤S201A中，读出预先保存在诸如EEPROM等的非易失性存储器中的与上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)。在步骤S202A中，将对象喷嘴的排出检查阈值电压(TH)设置为通过使在步骤S201A中获得的值增大1而获得的值。以这种方式设置值的原因在于：检查结果的变化点极有可能在上次检查结果的变化点附近。
之后，在步骤S203中，使用所设置的排出检查阈值电压(TH)来执行排出检查。在步骤S204'中，基于所设置的排出检查阈值电压(TH)来确认所选择的喷嘴的排出状况是正常排出状况还是排出失败状况。如果判断结果信号RSLT为“0”，则处理进入步骤S204"。另一方面，如果判断结果信号RSLT为“1”，则处理进入步骤S205'。在步骤S205'中，确认步骤S203中的排出检查的执行的序数是否为10。如果排出检查的执行的序数为10，则处理进入步骤S211。如果排出检查的执行的序数小于10，则处理进入步骤S206'以使排出检查阈值电压(TH)的值增大“1”，然后返回到步骤S203。
如上所述，在步骤S203和步骤S204'-S206'的处理中，确认在从与上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)起使该排出检查阈值电压(TH)的值在预定范围内增大的情况下、在检查结果中是否发现了变化点。
接着，在步骤S204"中，将对象喷嘴的排出检查阈值电压(TH)设置为通过使在步骤S201A中获得的值减小“1”所获得的值。接着，在步骤S203'中，与步骤S203同样地，使用所设置的排出检查阈值电压(TH)来执行排出检查。在步骤S204中，基于所设置的排出检查阈值电压(TH)来确认所选择的喷嘴的排出状况是正常排出状况还是排出失败状况。如果判断结果信号RSLT为“1”，则处理进入步骤S207。另一方面，如果判断结果信号RSLT为“0”，则处理进入步骤S205"。在步骤S205"中，确认步骤S203'中的排出检查的执行的序数是否为5。如果排出检查的执行的序数为5，则处理进入步骤S211。如果排出检查的执行的序数小于5，则处理进入步骤S206以使排出检查阈值电压(TH)的值减小“1”，然后返回到步骤S203'。
如上所述，在步骤S203'、S204、S205"和S206的处理中，确认在从与上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)起使该排出检查阈值电压(TH)的值在预定范围内减小的情况下、在检查结果中是否发现了变化点。
通过上述处理，通过从与上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压(TH)起使该排出检查阈值电压(TH)的值在预定范围内逐步地增大/减小，可以指定排出判断结果发生改变的排出检查阈值电压。在本实施例中，在甚至通过在10级内增大排出检查阈值电压并且在5级内减小排出检查阈值电压也不能指定检查结果的变化点的情况下，判断为排出失败。此外，在本实施例中，可以通过对排出检查阈值电压逐步地改变的次数进行计数来获得相对于与上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压的差，并且对该计数值进行限制。因而，可以同时判断相对于与上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压的差是否落在预定范围内。
在步骤S207和步骤S210-S214中，进行与第一实施例所述的处理相同的处理。
因此，根据上述实施例，由于将与上次检查结果的变化点相对应的排出检查阈值电压设置为起点、并且在使排出检查阈值电压改变的情况下指定检查结果的变化点，因此可以高效地再设置各喷嘴的排出检查阈值电压。因此，与第一实施例相比，可以通过最少两次排出检查操作来指定检查结果的变化点，由此大幅缩短了处理时间。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (15)

1.一种打印设备，包括：
打印头，其包括：多个喷嘴，其各自被配置为排出墨；多个加热器，其分别设置在所述多个喷嘴中，并且各自被配置为加热墨；多个温度检测元件，其与所述多个加热器相对应地设置；以及检查电路，其被配置为基于通过使用所述多个温度检测元件所获得的温度检测结果来检查所述多个喷嘴的墨排出状况；
检查单元，其被配置为通过以下操作来使所述打印头检查墨排出状况：从所述打印头的所述多个喷嘴中选择作为墨排出状况的检查对象的喷嘴，为了检查所选择的喷嘴而设置用于检查所述多个温度检测元件中的与所选择的喷嘴相对应的温度检测元件的温度检测结果的阈值，并且使用所述检查电路和所设置的阈值；
接收单元，其被配置为从所述打印头接收通过所述检查单元针对所选择的喷嘴使用所述阈值检查墨排出状况而获得的检查结果；
确定单元，其被配置为基于所述接收单元所接收到的检查结果，来确定所述检查电路为了在后续检查中检查所选择的喷嘴的排出状况而要使用的阈值；以及
存储单元，其被配置为存储所述确定单元所确定的阈值。
2.根据权利要求1所述的打印设备，其中，
所述检查单元包括：
信号生成单元，其被配置为生成选择信号和检查阈值信号，并且将所述选择信号和所述检查阈值信号输出至所述打印头，所述选择信号用于在所述多个喷嘴中选择作为墨排出状况的检查对象的喷嘴，以及所述检查阈值信号表示所述阈值；以及
指示单元，其被配置为发出用以改变由所述信号生成单元所生成的所述选择信号表示的喷嘴和由所述检查阈值信号表示的阈值的指示。
3.根据权利要求2所述的打印设备，其中，所述确定单元确定在针对利用所述选择信号选择的喷嘴来获得表示所述检查结果的检查结果信号的变化的情况下使用的所述检查阈值信号所表示的阈值，作为用于检查利用所述选择信号选择的喷嘴的排出状况的阈值。
4.根据权利要求3所述的打印设备，其中，所述检查结果信号的变化表示所述检查结果从正常排出至排出失败的变化和所述检查结果从排出失败至正常排出的变化其中之一。
5.根据权利要求2所述的打印设备，其中，所述指示单元逐一地指示作为所述检查单元的检查对象的喷嘴。
6.根据权利要求5所述的打印设备，其中，所述指示单元在每当进行改变时，将所述阈值从所述阈值的能够最大值改变了预定值。
7.根据权利要求5所述的打印设备，其中，所述指示单元在每当进行改变时，将所述阈值从所述存储单元中所存储的在上次检查中获得的阈值改变了预定值。
8.根据权利要求7所述的打印设备，还包括判断单元，所述判断单元被配置为在所述阈值与所述存储单元中所存储的在过去检查中获得的阈值之间的差大于预定范围的情况下，针对所述检查单元所检查的喷嘴判断为排出失败，以及在所述差落在所述预定范围内的情况下，针对所述检查单元所检查的喷嘴判断为能够正常排出状况。
9.根据权利要求8所述的打印设备，其中，所述存储单元基于所述判断单元的判断结果，还存储表示处于正常排出状况的喷嘴和处于排出失败状况的喷嘴的信息。
10.根据权利要求2所述的打印设备，其中，所述打印头的所述检查电路将由所述检查阈值信号表示的阈值和从在与利用所述选择信号从所述多个喷嘴中选择的喷嘴内设置的加热器相对应的温度检测元件获得的表示该喷嘴的排出状况的温度信息进行比较，基于该比较的结果来检查所选择的喷嘴的排出状况，并且输出检查结果。
11.根据权利要求10所述的打印设备，其中，所述温度信息表示从所述温度检测元件获得的温度的时间变化。
12.根据权利要求1所述的打印设备，其中，在以下定时至少之一进行所述检查单元的检查：通过纸张进给计数、打印点计数、在上次检查之后经过的时间段而设置的定时；所述打印头的更换的定时；所述打印头的恢复处理的定时；针对各打印作业的定时；以及针对各打印页的定时。
13.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述存储单元存储与所述多个喷嘴分别相对应的多个阈值。
14.一种用于打印设备的排出状况判断方法，所述打印设备包括打印头，所述打印头包括：多个喷嘴，其各自被配置为排出墨；多个加热器，其分别设置在所述多个喷嘴中，并且各自被配置为加热墨；多个温度检测元件，其与所述多个加热器相对应地设置；以及检查电路，其被配置为基于通过使用所述多个温度检测元件所获得的温度检测结果来检查所述多个喷嘴的墨排出状况，所述排出状况判断方法包括：
检查步骤，用于通过以下操作来利用所述打印头检查墨排出状况：从所述打印头的所述多个喷嘴中选择作为墨排出状况的检查对象的喷嘴，为了检查所选择的喷嘴而设置用于判断所述多个温度检测元件中的与所选择的喷嘴相对应的温度检测元件的温度检测结果的阈值，并且使用所述检查电路和所设置的阈值；
从所述打印头接收通过针对所选择的喷嘴使用所述阈值检查墨排出状况而获得的检查结果；
基于所接收到的检查结果，来确定所述检查电路为了在后续检查中检查所选择的喷嘴的排出状况而要使用的阈值；以及
将所确定的阈值存储在存储器中。
15.根据权利要求14所述的排出状况判断方法，其中，
所述检查步骤包括：
生成选择信号和检查阈值信号，并且将所述选择信号和所述检查阈值信号输出至所述打印头，所述选择信号用于在所述多个喷嘴中选择作为墨排出状况的检查对象的喷嘴，以及所述检查阈值信号表示所述阈值；以及
发出用以改变由所述选择信号表示的喷嘴和由所述检查阈值信号表示的阈值的指示。
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